О возможности, направлении и пределе самопроизвольного течения процессов

Таким образом, этот метод может быть выражен следующим положением самопроизвольное протекание процессов взаимодействия между различными частями системы возможно только в направлении выравнивания фактора интенсивности (температуры, давления, электрического потенциала, химического потенциала и др.) для всех частей системы, достижение одинакового значения этого фактора является пределом самопроизвольного течения процесса в данных условиях и, следовательно, условием равновесия. [c.207]

Химическая термодинамика, основные законы которой рассмотрены в предыдущей главе, изучает возможность, направление и пределы самопроизвольного течения химических процессов. Однако механизм и скорость процесса в химической термодинамике не рассматриваются. В то же время представление о скоростях химических реакций и факторах, влияющих на скорость [c.107]

Итак, самопроизвольное течение химических процессов возможно только в направлении уменьшения изобарно-изотермического потенциала (ДО<0) пределом течения такого процесса служит достижение минимального значения От системы при данных условиях- Это одна из формулировок второго закона термодинамики для химических процессов. Она говорит о принципиальной возможности, направлении и пределе самопроизвольного протекания химических реакций. [c.269]

О возможности, направлении и пределе самопроизвольного течения процессов [c.133]

Таким образом, первый из указанных методов может быть выражен следующим положением, устанавливаемым вторым законом термодинамики самопроизвольное протекание процессов взаимодействия между различными частями системы возможно только в направлении выравнивания фактора интенсивности (температуры, давления, электрического потенциала, химического потенциала и др.) для всех частей системы, достижение одинакового значения э ого фактора является пределом самопроизвольного течения процесса в данных условиях и, следовательно, условием равновесия. Этот метод неприменим к системам однородным или вообще к процессам, протекание которых не вызывается неоднородностью системы, он неприменим, в частности, к гомогенным химическим реакциям. [c.276]

В термодинамике изучают переход одной формы энергии в другую, переход от системы к системе, энергетические изменения в физических и химических процессах. Термодинамика устанавливает возможность и пределы самопроизвольного (без затраты работы) течения процесса в данном направлении. Она рассматривает возможность осуществления того или иного процесса и установление равновесия, но не рассматривает механизма процесса и его скорости. [c.11]

Для пояснения этих очень важных соотношений воспользуемся их аналогией с некоторыми хорошо известными соотношениями для механических систем. В этом сопоставлении наши потенциалы можно сравнивать с потенциальной энергией тела. Как известно, каждое тело, которое тяжелее воздуха, может самопроизвольно только опускаться, но не подниматься, так как только при этом потенциальная энергия тела уменьшается. Камень пад.чет вниз, шар катится по наклонной плоскости, вода течет вниз. Перемещения же в обратном направлении самопроизвольно происходить не могут, и для их осуществления требуется затрата работы извне. Пределом самопроизвольного течения таких процессов является достижение телом того или другого наиболее низкого из возможных в данном процессе положений, что отвечает минимуму потенциальной энергии. Очевидно, может существовать много различных состояний, отвечающих этому условию. Можно представить себе, что шар, опускающийся по наклонной поверхности, может достичь того или иного углубления (ложбинки, ямы). Нахождение шара в углублении отвечает минимуму потенциальной энергии, так как дальнейшее его перемещение может быть достигнуто только путем затраты некоторого количества энергии на подъем. Такое положение является положением равновесия и может сохраняться неопределенно долгое время. [c.156]

На вопрос о том, возможен или невозможен процесс при данных условиях, дает ответ второе начало термодинамики, которое, как и первое начало, оперирует лишь с начальным и конечным состояниями системы. Чтобы по заданным начальному и конечному состояниям системы определить направление перехода системы из одного состояния в другое при данных условиях, надо найти такие термодинамические свойства системы, которые при любом самопроизвольном процессе при данных условиях или увеличиваются, или уменьшаются, причем при равновесном состоянии эти свойства достигают соответственно максимального или минимального значений. Второе начало термодинамики показывает, что такими свойствами системы являются в общем случае энтропия (5) и в частных случаях изохорный (F) и изобараный (Z) потенциалы. Энтропия является критерием возможности направления и предела течения процессов в изолированных системах, а изохорный потенциал при V, Т — onst и изобарный потенциал при Р, Т = onst — в неизолированных системах. Прежде чем перейти к более подробному анализу этих свойств системы, необходимо рассмотреть содержание и смысл второго начала термодинамики. [c.82]

Второй закон позволяет в общей форме определить возможность, направление и предел самопроизвольного течения различных химических процессов в тех или иных условиях, а также состояние равновесия и зависимость его от внешних условий (температуры, давления и пр.), что в свою очередь дает возможность установить, какими должны быть внешние условия, чтобы интересующий нас процесс мог протекать в нужном направлении и в требуемой степени. Все это имеет большое значение для исследования различных теоретических проблем физической химии и для решения задач прикладного характера. [c.238]

Предмет химической термодинамики. Термодинамика представляет собой научную дисциплину, которая изучает I) переходы энергии из одной формы в другую, оТ одной части системы к другой, 2) энергетические эффекты, сопровождающие различные физические или химические процессы, зависимость их от условий протекания процессов и 3) возможность, направление и пределы самопроизвольного (т. е. без затраты работы извне) течения самих процессов в рассматриваемых условиях. Термодинамика базируется на двух основных законах, называемых иначе первым и вторым принципами термодинамики. [c.178]

При постоянных температуре и давлении самопроизвольное течение термохимического процесса возможно только в направлении, которому отвечает уменьшение Д2, т. е. должно выполняться условие ЛZ < 0. Из выражения (76) следует, что для термодинамических расчетов необходимо знать температуру образца в электроде. Правильное измерение температуры пробы является нелегкой задачей, особенно вследствие неоднородности температуры в пределах электрода. Кроме того, условия, при которых находится проба, нельзя считать стационарными как температура электрода, так и состав пробы быстро меняются. Все это ограничивает использование термодинамических расчетов для предсказания возможности реакций в электроде при добавлении к пробе химически активных веществ. Тем не менее, такие расчеты за последнее время в той или иной мере успешно применялись в ряде исследований [591, 592, 460]. [c.144]

При изучении химических взаимодействий очень важно оценить возможность или невозможность их самопроизвольного протекания при заданных условиях, выяснить химическое сродство веществ. Должен быть критерий, при помощи которого можно было бы установить принципиальную осуществимость, направление и пределы самопроизвольного течения реакции при тех или иных температурах и давлениях. Первый закон термодинамики такого критерия не дает. Тепловой эффект реакции не определяет направления процесса самопроизвольно могут протекать как экзотермические, так и эндотермические реакции. Так, например, самопроизвольно идет процесс растворения нитрата аммония ЫН4ЫОз (к) в воде, хотя тепловой эффект этого процесса положителен А/Йэв > О (процесс эндотермический), и в то же время невозможно осуществить при Т = 298,16 К и р = = 101 кПа синтез к-гептана С,Н1в (ж), несмотря на то, что стандартная теплота его образования отрицательна АЯгэа обр <0 (процесс экзотермический). [c.104]

Второе начало термодинамики лежит в основе важнейшего раздела Х.т.- учения о хим. и фазовом равновесиях. Онс определяет направление, в к-ром в данных условиях может самопроизвольно совершаться процесс в рассматриваемой системе. Принцип равновесия Fii66 a дает количеств, критерий для установления направленности процесса в заданных условиях и дая определения положения равновесия в системе В зависимости от условий изоляции системы принцип равновесия формулируется через разл. термодинамич. ф-ции (см Термодинамическое равновесие). В изолированных система. процессы характеризуются изменениями энтропии Д5 самопроизвольное течение процесса возможно только в направлении увеличения энтропии. Для процессов, происходящих при постоянных т-ре Т и давлении р, рассматривают изобар-но-изотермич. потенциал (энергию Fii66 a, или ф-цию Гив са) G = H- TS, где Я - энтальпия системы для процессов, происходящих при постоянной т-ре, AG = AH-TAS. Самопроизвольное течение процесса возможно только в направлении, к-рому отвечает уменьшение G, а пределом процесса [c.236]

Описанные выше общие условия возможности самопроизвольного течения процессов и уравнение изотермы химической реакции позволяют теперь вполне строго определить, чем в тех или других конкретных условиях существования системы определяется возможность самопроизвольного течения данной реакции и каков предел такого течения ее. Например, в условиях постоянных температуры и давления реакции могут итти самопроизвольно только в том направлении, которому отвечает положительное значение максимальной работы, и пределом их протекания будет достижение состояния, при котором Ар равно нулю. [c.170]

При постоянных темн-ре и давлении самопроизвольное течение процесса возможно только в направлении, к-рому отвечает уменьшение Z, и пределом такого течения процесса, т. е. условием равновесия, служит достижение минимального значепия этого потенциала. При постоянных темп-ре п объеме аналогичные усло- [c.49]

Характеристические функции и термодинамические потенциалы. Второй закон термодинамики и понятие об энтропии были введень в физику первоначально при рассмотрении наиболее простого вида систем — систем изолированных, т. е. лишенных обмена энергией или веществом с окружающей средой. Только для таких систем направление самопроизвольного течения процесса и предел такого его течения, т. е. условия равновесия, могли быть выражены однозначно через изменения энтропии. Однако на практике (и в природных процессах, и в технике) большей частью приходится иметь дело с системой, взаимодействующей с окружающей средой. Энтропия мало подходит для характеристики процессов в этих условиях. Но только в 70-х годах прошлого века в результате работ Гиббса, Массье, Гельмгольца и других были открыты термодинамические функции, изменения которых при тех или других условиях существования системы давали возможность в простой форме определить направление самопроизвольного течения процесса и условия равновесия. Познакомимся с важнейшими из них. [c.290]